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國產(chǎn)8英寸SiC襯底捷報頻出,與海外龍頭差距還有多大?

Hobby觀察 ? 來源:電子發(fā)燒友網(wǎng) ? 作者:梁浩斌 ? 2022-11-23 09:22 ? 次閱讀
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電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/梁浩斌)“碳化硅行業(yè)得襯底者得天下”,襯底作為SiC產(chǎn)業(yè)鏈中成本占比最大的部分,自然是各家必爭之地。在下游需求帶動下,SiC襯底正在從6英寸開始向8英寸推進,更大的襯底尺寸,意味著單片SiC晶圓能夠制造出的芯片數(shù)量更多,晶圓邊緣浪費減少,單芯片成本降低。

由于國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)起步較晚,從以往SiC襯底量產(chǎn)節(jié)點來看,國際上4英寸SiC襯底量產(chǎn)時間比國內(nèi)早10年左右,而6英寸拉近了差距,量產(chǎn)時間差大約在7年左右。不過隨著產(chǎn)學研結(jié)合的模式鋪開,以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的投資熱潮,帶動國內(nèi)SiC襯底加速追趕國際領先水平。

最近天科合達在徐州發(fā)布了8英寸導電型SiC襯底,并公布了關(guān)鍵實測數(shù)據(jù),表示多項指標均處于行業(yè)內(nèi)領先水平。至于量產(chǎn)時間,公司透露8英寸的小規(guī)模量產(chǎn)時間定在2023年。

那么到底天科合達的襯底水平如何?官方的數(shù)據(jù)中,這次發(fā)布的8英寸SiC襯底EPD(蝕坑密度)小于4000/cm2、TSD(螺旋位錯)能達到100/cm2以下、BPD(基面位錯)達到200/cm2以下。

Wolfspeed在2021年曾分享過其當時8英寸SiC襯底的位錯圖,顯示TSD和BPD分別為289/cm2和684/cm2,單從這兩項數(shù)據(jù)上,確實天科合達的8英寸襯底已經(jīng)超過Wolfspeed去年公布的數(shù)據(jù)。據(jù)了解,天科合達8英寸產(chǎn)品是基于6英寸MOS級的襯底進行研發(fā),預計公司2025年底6英寸有效年產(chǎn)能可以達到55萬片,同時6到8英寸可以根據(jù)實際需求進行快速產(chǎn)能切換。

不過目前天科合達公布的產(chǎn)品指標,顯然距離大規(guī)模量產(chǎn)還有一段距離,最終的量產(chǎn)產(chǎn)品如何最快都要明年小規(guī)模量產(chǎn),送樣下游外延或器件廠商后才能做出判斷。現(xiàn)階段從下游廠商對6英寸SiC襯底產(chǎn)品的反饋來看,國內(nèi)供應商產(chǎn)品的缺陷、良率相比海外龍頭還有一定距離。

海外進度方面,SiC龍頭Cree(Wolfspeed)早在2015年就宣布成功研發(fā)出8英寸SiC襯底,直至2019年完成了首批樣品的制備。到了今年4月,Wolfspeed正式啟用了其位于美國紐約州的莫霍克谷工廠,這也是全球第一個8英寸SiC晶圓廠;9月,公司宣布工廠已建造完成,所有設備已就位,預計年底之前向客戶發(fā)貨,并在2024年達產(chǎn)。

除了Wolfspeed之外,ST、羅姆也早已實現(xiàn)8英寸SiC襯底小規(guī)模試產(chǎn)?;蛟S是受到需求的推動,此前ST、羅姆都規(guī)劃在2024年開始大規(guī)模量產(chǎn),但目前量產(chǎn)節(jié)點都被提前到了2023年。

其實國內(nèi)8英寸SiC也有多家企業(yè)在進行研發(fā),國內(nèi)最早在2020年10月,爍科晶體就宣布成功研發(fā)8英寸SiC襯底,并在今年年初宣布實現(xiàn)8英寸N型SiC拋光片的小批量生產(chǎn)。今年8月,晶盛機電也宣布首顆8英寸N型SiC晶體成功出爐;9月,在ICSCRM國際碳化硅及相關(guān)材料論壇上,天岳先進分享了公司8英寸SiC襯底的最新研發(fā)情況,已自主擴徑實現(xiàn)8英寸產(chǎn)品研發(fā)成功。

按照目前國內(nèi)相關(guān)企業(yè)在8英寸SiC襯底上的進度,顯然再一次拉近了在SiC襯底上與國際領先水平的距離。相較于6英寸襯底量產(chǎn)的7年時間差,如果進度理想的話,8英寸SiC襯底量產(chǎn)時間與海外龍頭的差距可能會縮短至3年。

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